Sie entstehen bei Verbrennungsprozessen durch die Reaktion von Sauerstoff (O) mit dem in der Luft enthaltenen Stickstoff (N). Unter dem Sammelbegriff NOx werden alle Stickstoff-Sauerstoff- Verbindungen zusammengefasst. Das x gibt an, wie viele Sauerstoffteile an der Verbindung beteiligt sind. Die NOx-Bildung wird durch hohe Verbrennungstemperaturen begünstigt, sie hängt außerdem vom Stickstoffgehalt des Brennstoffs ab. Stickstoffoxide belasten die Umwelt: Sie bilden mit höherwertigen Kohlenwasserstoffen unter Sonneneinstrahlung Ozon, den Hauptbestandteil des Sommersmogs. In Verbindung mit Wasserdampf können Säuren (H2NO3) entstehen, die als Teil des „sauren Regens“ zurück zur Erde gelangen. In der modernen Energieerzeugung spielen deshalb Techniken zur NOx-Reduzierung und der Einsatz stickstoffarmer Brennstoffe (wie Erdgas) eine wichtige Rolle.